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解決方案

太陽能光伏發電系統防雷保護方案

發布時間:2014-12-30   来源:凱威電氣   浏覽量:次

太陽能光伏發電系統防雷保護方案
 防雷類别的确定

 首先,太陽能光伏發電系統的選址應盡量避免将光伏電站建築在雷電易發生的和易遭受雷擊的位置。

二、直擊雷的防護

2.1接閃器

光伏建築一體化發電系統的光伏方陣,一般置于屋頂,可利用自身的太陽能電池方陣的金屬框架作为,其金屬支撐結構與建築物屋面上的防雷裝置電氣連接。因为太陽能電池方陣的金屬框架構成的金屬網格比較密集,鄭州普天防雷科技有限公司技術部王工認为可以利用自身的金屬框架作为接閃器,結合采用接閃杆、接閃線進行防護。

2.2引下線

光伏建築一體化發電系統一般利用建築物内結構鋼筋作为引下線。如果建築物無防雷引下線,需設置光伏發電系統的专設引下線,建議不少于2根以用于分流、使截閃器截受到的雷電流快速流入接地裝置洩放到大地,且規格尺寸符合《建築物防雷設計規範》GB50057-2010,建議采用凱威品牌95平方鍍銅線KW-S95。

2.3共用

光伏建築一體化發電系統需将系統的防雷接地、電氣設備接地、安全接地、太陽能電池闆防靜電接地等采取共用接地裝置。防雷裝置在接閃時,雷電流将沿防雷裝置引下線和接地裝置入地,在此過程中,雷電流将在防雷系統中産生暫态高電壓。如果引下線與周圍設備絕緣距離不夠且設備與系統不共地時,将在兩者之間出現很高的電壓,并會發生放電擊穿,導致設備嚴重損壞,甚至危及人身安全。为防止地電位反擊,應注意接地裝置的設計采用共用接地系統。

接地裝置的布局類型可按IEC623052規定A型裝置或B型裝置進行設置。接地裝置中接地體埋設深度不應小于0.8m,接地裝置的材料宜采用鍍銅圓鋼。如果安裝光伏發電系統建築物有接地裝置 ,光伏發電系統的各類設備的金屬組件可以按合适的方式(S或M型方式)連接到建築物的接地裝置上;如果該建築物無接地裝置 ,應增設獨立接地裝置 ,使以上各類金屬組件都連接到此接地裝置上。

三、雷擊電磁脈沖(感應雷)的防護

1 屏蔽

 为減少電磁幹擾,太陽能電池闆的入戶線路應以合适的路徑敷設并做好線路屏蔽再引入光伏建築一體化的建築物内。線纜應選用有金屬屏蔽層的電纜并穿金屬管敷設,在防雷區界面處電纜金屬屏蔽層及金屬管應做等電位連接并接地

3.3.2電湧保護器

为防止閃電電泳對光伏建築一體化發電系統的直流、交流電源線路的侵入,在相應位置都設置與系統相一致的電源電湧保護器(SPD)至關重要,尤其是由電池矩陣到室内的蓄電池、控制器、配電櫃等的室外電源線路引入閃電電湧的概率不容忽視。

光伏建築一體化發電系統的變壓器前端應至少裝設一個開關型避雷器TDX/MC50-B/480。根據《建築物防雷設計規範》GB50057-2010強條“在低壓側的配電屏上,當有線路引出本建築至其他有獨立敷設接地裝置的配電裝置時,應在母線上裝設I級試验的電湧保護器,電湧保護器每一保護模式的沖擊電流值,當無法确定時沖擊電流應取等于或大于12.5kA;當無線路引出本建築時,應在母線上裝設II級試验的電湧保護器,電湧保護器每一保護模式的标稱放電電流值應等于或大于5kA。”。因此對于小型的光伏建築一體化的光伏發電系統,一般配電櫃位于室内,無線路再引出該建築物,建議在配電櫃的交流輸出線路出戶端裝設II級試验的20kA的一級SPD,後續用電設備前端安裝Up、In相匹配的II級試验二級SPD。位于雷電活动比較強烈的地區的光伏發電系統,可考慮安裝三級SPD。安裝的所有SPD的電壓保護水平、 持續工作電流等參數應與系統相匹配。且每級SPD之間需考慮能量配合。第一、二級SPD的距離小于10m時,應在線路間加裝退耦裝置。具體的防雷保護配置情況請咨詢鄭州普天防雷科技有限公司。

SPD前段脫離器(包括過電流保護)的要求應符合根據歐洲标準 FprEN 50539-11: June 2012《低壓電湧保護器-包括直流特定應用電湧保護器-第 11 部分:應用于光伏裝置 SPD 的要求與試验》。

其次,還應将所有電源線路合理布線,盡量使汇總線路走金屬線槽,避免形成回路。并将設備外殼接地、直流工作地、交流工作地、防雷保護地等共用接地。鄭州普天防雷科技有限公司可以为光伏發電系統提供高效可靠的防雷保護:证券配资、接地網、汇流箱電源浪湧保護器等。
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